TWM620931U - 具有均勻加熱效果的模具 - Google Patents

Abstract

一種具有均勻加熱效果的模具，其包含：一上蓋；一下蓋，該上蓋與該下蓋蓋合後形成一容置空間，一待加熱物設於該容置空間中；該上蓋及/或該下蓋的至少部分表面設有一內部加熱源通透部及/或一外部加熱源傳遞部；以及至少一加熱源施予或接觸該內部加熱源通透部及/或一外部加熱源傳遞部；本新型所提供的模具，能夠改善既有技術容易加熱不均勻的問題，改善既有技術單一加熱源或內外兩種加熱源的搭配依然無法有效地成型發泡體的問題。

Description

具有均勻加熱效果的模具

一種模具，特別是一種可以讓待加熱物更均勻加熱的模具。

本新型所提供的模具是首先運用於發泡成型技術與食品加熱領域上，並以下詳細說明其技術內容與實施方式，但本新型並不因此而侷限於此一應用或所製之成品，任何形式的等效改變或所製產品均落入或不超出本新型所揭露的範圍。

傳統發泡成型方式多以外部加熱形式加工，以電熱方式加熱為例，透過在成型模具外部施加電熱加熱源，在以高溫高壓的方式進行發泡成型，由於是自外部施加加熱源的方式，所以要等熱量通透到整體材料所需加熱時間長，對於部分結晶或結晶型發泡材料以及物理型發泡材料來說，易造成發泡材料因高壓、加熱過度或加熱不足等種種因素，而對發泡成型產生不良影響。透過外部熱源的加熱傳導，促使發泡材料中的發泡劑發泡的加熱方式，主要依靠自材料的外部向內部傳導，容易加熱不均勻導致發泡材料的品質難以控制。

以近年來相當熱門的膨脹熱塑性聚氨酯(ETPU或發泡珠粒)發泡材料成型為墊體的技術為例，以外部加熱模具與發泡材料後，其發泡體的剖面狀況係以越接近模具的發泡材料，越容易受外部加熱之溫度影響而黏結成型，其溫度隨著離模具距離越遠，發泡材料接受到的溫度越低，其成型多為假性成 型，黏結強度低，且易受外力影響而剝離，而位於模具中心點的發泡材料，因熱傳導性不足，成型之機率相對更低，因此多為假性成型或無成型。基於此，目前亟需一種能夠均勻加熱物質的加工製程或適配的模具，以解決或至少提供一種能夠改善的替代方案。

需注意的是，本新型前述所提的任何技術並非承認其即為本領域基礎知識或公知常識的全部或一部份。

為了解決前述現有的單一外部加熱源無法有效且均勻地成型發泡體的問題，本新型提供一種具有均勻加熱效果的模具，以解決前揭技術問題。

本新型是一種具有均勻加熱效果的模具，其包含：一上蓋；一下蓋，該上蓋與該下蓋蓋合後形成一容置空間，一待加熱物設於該容置空間中；該上蓋及/或該下蓋的至少部分表面設有一內部加熱源通透部及/或一外部加熱源傳遞部；以及至少一加熱源施予或接觸該內部加熱源通透部及/或一外部加熱源傳遞部。

其中，該上蓋的底部外凸，並對應該下蓋頂部內凹，該上蓋與該下蓋以凹凸配合相互蓋合後形成該容置空間。

其中，該上蓋與該下蓋間進一步包含一中蓋，由該中蓋與該下蓋形成該容置空間。

其中，該待加熱物包含發泡材料或食品，該發泡材料為無發泡、微發泡、已發泡狀態。

其中：該加熱源包含一內部加熱源、一外部加熱源或一加熱輔助能量的一種或多種組合。

其中：該外部加熱源為熱水加熱、蒸氣加熱、電阻加熱元件加熱、火力加熱、導電加熱、感應電磁加熱、電容介電加熱、電熱管加熱、紅外線加熱、熱風加熱、熱油加熱；以及該內部加熱源為輻射加熱，包含紅外線加熱、射頻輻射加熱、微波加熱。

其中：該模具所形成的凹凸配合關係包含螺紋旋合結構之一上蓋螺紋與一下蓋螺紋、可伸縮結構，以壓縮該容置空間中所容納該待加熱物的空間大小。

其中：該模具材質為塑膠、橡膠、矽膠、矽橡膠、玻璃，陶瓷、金屬或複合合金材質。

其中：該模具進一步設有一溫度監控裝置。

藉由上述說明可知，本新型具有以下優點與優勢：

1.本新型所提供的模具，能夠改善既有技術容易加熱不均勻的問題，改善既有技術單一加熱源或內外兩種加熱源的搭配依然無法有效地成型發泡體的問題。

2.本新型進一步可以透過模具鎖模、高壓充填或加壓動作，先使發泡材料與模具更緊密接觸，並排除材料間之空氣或孔隙後，利用外部加熱方式使發泡材料之表層成型，而內部假性成型，再透過內部加熱方式，使其內部之發泡材料黏結成型；或亦可先透過內部加熱使發泡材料內部成型，再透過外部加熱方式，使發泡體表層成型，達到更為均勻發泡效果，進而改善前述之問題。

10:模具

11:上蓋

111:內部加熱源通透部

112:上蓋螺紋

113:外部加熱源傳遞部

13:下蓋

131:下蓋螺紋

14:中蓋

21:可伸縮部件

本新型將以示例性實施例的方式進一步說明，這些示例性實施例將通過附圖進行詳細描述。這些實施例並非限制性的，在這些實施例中，相同的編號表示相同的結構，其中：

圖1為本新型該模具一較佳實施例示意圖。

圖2為本新型該模具另一較佳實施例示意圖。

圖3為本新型該模具另一較佳實施例示意圖。

為了能更為詳細瞭解本新型的技術特徵及其實用功效，並可依照說明書的內容具以實施，進一步如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如下。

請參考圖1，本新型提供一種可均勻加熱的模具10，其依序包含可相互扣緊結合之一上蓋11與一下蓋13，其中：該上蓋11與該下蓋13間扣合後，在其內形成一容置空間，一待加熱物容置於該容置空間中，該模具10內部分表面至少包含一內部加熱源或一外部加熱源可通透之部分，稱為一內部加熱源通透部111以及一外部加熱源傳遞部113。具體較佳實施例可以是在該上蓋11的至少部分表面設有該內部加熱源通透部111及/或在該下蓋13的至少部分表面設有該外部加熱源傳遞部113。

該模具10的該內部加熱源通透部111較佳是塑膠材質，例如塑膠、橡膠、矽膠、矽橡膠、玻璃或陶瓷，該外部加熱源傳遞部113則選擇玻璃、陶瓷、金屬或合金材質。該模具10的第一較佳實施例，該上蓋11與該下蓋13間 呈現凹凸配合的結構關係，該上蓋11的底部較佳係外凸並可蓋合於該下蓋13的內凹部位並形成該容置空間。

請參考圖2，該模具10的第二較佳實施例則可以是該上蓋11的底部為平面無外凸，並且該模具10進一步包含一中蓋14，該中蓋14則對應該下蓋13的內凹部位外凸，二者可相互蓋合並形成該容置空間。

該待加熱物在本新型中可以是任何在加工製程上需加熱後得到成品的任意待加工物，包含但不限於發泡材料或食品，而該發泡材料為無發泡、微發泡、已發泡狀態，於此不限定，已發泡狀態的發泡材料可例如發泡珠粒。將該待加熱物放置於該上蓋11與該下蓋13間所形成的該容置空間中，透過該上蓋11或該中蓋14的凸出部分可以壓住固定該待加熱物，使其可以均勻貼覆該下蓋13並接觸該外部加熱源傳遞部113，達到更為均勻受熱的效果。該上蓋11或該中蓋14可以透過氣動式、電動式或油壓式等外部機械力加壓，使其能有效蓋合於該下蓋13。

進一步地，同樣參考圖2，本新型的該模具10第三較佳實施例係該上蓋11外表面與該下蓋13的內表面有搭配的螺紋結構包含一上蓋螺紋112與一下蓋螺紋131)，使該上蓋11與該下蓋13的結合高度可調進而達到該待加熱物加熱效果的差異，例如發泡成型體的厚度，無需再製備新的模具，以及該上蓋11壓置於該待加熱物上使成型效果更穩定與更均勻的效果。

另外，本新型前述的第三較佳實施例，當該上蓋11外表面與該下蓋13的內表面有搭配的該上蓋螺紋112與該下蓋螺紋131時，較佳是搭配使用該中蓋14，且該中蓋14裝置於該下蓋13後不會與該上蓋11連動旋轉，因此可以成 型為非圓形或其他非對稱結構，且可透過該上蓋11旋轉下壓的程度來調控受熱均勻性與成型效果。

請參考圖3，本新型的第四較佳實施例在該上蓋11與該下蓋13對應蓋合後，進一步設置可於模具內部伸縮並改變其空間大小的一可伸縮部件21，透過外部施加壓力於該可伸縮部件21即可對應縮小模具內部的空間，並對該發泡材料施加壓力，達到使發泡材料更緊貼模具與更好的熱量傳輸效果。

進一步地，本新型該下蓋13可裝設有溫度監控設備(圖未式)，可於製程中即時監控加熱溫度。

其中，該模具10的該上蓋11與該下蓋13可透過CNC加工成型、雷射加工成型、鑄造成型、沖壓成型、翻砂成型、翻模成型、快速成型、熱壓成型、射出成型或3D列印成型等加工方式製備。而前述該凹凸配合設計可與該模具10之該上蓋11與該下蓋13直接或間接結合，直接結合係指透過前述加工成型技術直接於該上蓋11、該中蓋或該下蓋13加工成型凹凸設計，該待加熱物透過該凹凸配合設計加熱；而間接結合係指該模具10間接與該凹凸設計結合，再透過電磁與微波複合式加熱方式，將該待加熱物加熱加工得到相關成品(嵌入成型)。

進一步地，本新型所提供的該模具10在使用上可以選擇施用單一或複合加熱源，加熱順序可以是同時或前後，視待加熱物的種類與加工製程條件而定。舉例而言，加熱源的選用可以分別為外部加熱源、內部加熱源，或內部加熱源、外部加熱源的一種或多種搭配。該外部加熱源的種類可以包含但不限於熱水加熱、蒸氣加熱、電阻加熱元件、火力、導電加熱(歐姆加熱)、感應加熱(電磁加熱)、電容加熱(介電加熱)、電熱管加熱、熱風加熱、熱油加熱等等。 該內部加熱源的較佳實施例為紅外線(IR)加熱、射頻輻射(RF)加熱、微波(MW)加熱等形式。對本新型其他有益情況下，前述施予該加熱源時，可同時施予一加熱輔助能量，例如施加高壓靜電場，提高被加熱物中所含液體(如水份)之蒸發效率，使液體蒸發後之霧滴/蒸氣粒徑減小及/或外部加熱源而來的加熱蒸氣之粒徑尺寸更小，並更均勻分布於待加熱物之間，在搭配加熱作用下，將有助於縮短製程時間，以及提高加熱均勻性。

針對本新型引用的每個專利、專利申請、專利申請公開物和其他材料，如文章、書籍、說明書、出版物、文檔等，特此將其全部內容並入本新型作為參考。與本新型內容不一致或產生衝突的申請歷史文件除外，對本新型請求項最廣範圍有限制的文件(當前或之後附加於本新型中的)也除外。需要說明的是，如果本新型附屬材料中的描述、定義、和/或術語的使用與本新型所述內容有不一致或衝突的地方，以本新型的描述、定義和/或術語的使用為准。

應當理解的是，本新型中所述實施例僅用以說明本新型實施例的原則。其他的變形也可能屬本新型的範圍。因此，作為示例而非限制，本新型實施例的替代配置可視為與本新型的教導一致。相應地，本新型的實施例不僅限於本新型明確介紹和描述的實施例。

10:模具

11:上蓋

111:內部加熱源通透部

112:上蓋螺紋

113:外部加熱源傳遞部

13:下蓋

131:下蓋螺紋

Claims (9)

1. 一種具有均勻加熱效果的模具，其包含：一上蓋；一下蓋，該上蓋與該下蓋蓋合後形成一容置空間，一待加熱物設於該容置空間中；該上蓋及/或該下蓋的至少部分表面設有一內部加熱源通透部及/或一外部加熱源傳遞部；以及至少一加熱源施予或接觸該內部加熱源通透部及/或一外部加熱源傳遞部。
2. 如請求項1所述的具有均勻加熱效果的模具，其中：該上蓋的底部外凸，並對應該下蓋頂部內凹，該上蓋與該下蓋以凹凸配合相互蓋合後形成該容置空間。
3. 如請求項1所述的具有均勻加熱效果的模具，其中：該上蓋與該下蓋間進一步包含一中蓋，由該中蓋與該下蓋形成該容置空間。
4. 如請求項1所述的具有均勻加熱效果的模具，其中：該待加熱物包含發泡材料或食品，該發泡材料為無發泡、微發泡、已發泡狀態。
5. 如請求項1所述的具有均勻加熱效果的模具，其中：該加熱源包含一內部加熱源、一外部加熱源或一加熱輔助能量的一種或多種組合。
6. 如請求項5所述的具有均勻加熱效果的模具，其中：該外部加熱源為熱水加熱、蒸氣加熱、電阻加熱元件加熱、火力加熱、導電加熱、感應電磁加熱、電容介電加熱、電熱管加熱、紅外線加熱、熱風加熱、熱油加熱；以及該內部加熱源為輻射加熱，包含紅外線加熱、射頻輻射加熱、微波加熱。
7. 如請求項1所述的具有均勻加熱效果的模具，其中：該模具所形成的凹凸配合關係包含螺紋旋合結構之一上蓋螺紋與一下蓋螺紋、可伸縮結構，以壓縮該容置空間中所容納該待加熱物的空間大小。
8. 如請求項1所述的具有均勻加熱效果的模具，其中：該模具材質為塑膠、橡膠、矽膠、矽橡膠、玻璃，陶瓷、金屬或複合合金材質。
9. 如請求項1所述的具有均勻加熱效果的模具，其中：該模具進一步設有一溫度監控裝置。

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